[實用新型]一種嵌套式氣電直驅作動器

有效

• 申請號: 201921976585.5
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN211039212U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張國龍;張杰;鄧益民;于艷美;諸夢炫
• 申請（專利權）人: 寧波大學科學技術學院
• 主分類號: F15B15/08
• 分類號: F15B15/08;F15B15/14;F15B15/20;F16J15/16;H02K41/03
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種嵌套式氣電直驅作動器，其特征在于：包括氣動組件(1)、電驅組件(2)和法蘭(11)，氣動組件(1)同軸地嵌套于電驅組件(2)內部，且兩者相互并聯連接共同進行軸向伸縮運動，法蘭(11)安裝于氣動組件(1)一端部用于作動器對外連接；

所述的氣動組件(1)包括活塞(16)、活塞桿(17)、缸體(14)、滾珠導向裝置(19)、導向座(21)、端蓋(13)、外套(7)、第一氣動接頭(12)和第二氣動接頭(20)，缸體(14)為開設內孔的筒體結構，缸體(14)內端的內孔同軸安裝有端蓋(13)，端蓋(13)中心開設的通孔和第一氣動接頭(12)連接相通，端蓋(13)和底板(10)固定連接；缸體(14)外套裝有外套(7)，外套(7)與底板(10)固定連接；活塞(16)同軸套裝于活塞桿(17)的內端外并通過螺釘(15)軸向鎖緊，活塞桿(17)的內端及其上的活塞(16)均通過氣體泄漏補償與懸浮支撐結構套裝于缸體(14)內，導向座(21)同軸安裝于缸體(14)外端的內孔處且套裝于活塞桿(17)中部，滾珠導向裝置(19)同軸安裝于導向座(21)外端與活塞桿(17)之間且與活塞桿(17)滾動配合；由活塞桿(17)、活塞(16)、缸體(14)和端蓋(13)圍成的空間作為無桿腔(9)，無桿腔(9)通過第一氣動接頭(12)輸入或排出壓縮氣體；由活塞桿(17)、活塞(16)、缸體(14)和導向座(21)圍成的空間作為有桿腔(5)，導向座(21)內部開設有第一流道(18)，導向座(21)外壁安裝有第二氣動接頭(20)，第一流道(18)將有桿腔(5)和外部的第二氣動接頭(20)連通，有桿腔(5)依次經過第一流道(18)與第二氣動接頭(20)排出或輸入壓縮氣體；活塞桿(17)在有桿腔(5)與無桿腔(9)壓縮氣體的氣壓力作用下沿軸線方向移動輸出推拉力；

所述的電驅組件(2)包括線圈骨架(3)、線圈繞組(4)、內磁鋼(8)、外磁鋼(6)和底板(10)，線圈骨架(3)套裝于缸體(14)和外套(7)之間，線圈骨架(3)外端和活塞桿(17)的外端固定連接，并且線圈骨架(3)分別和缸體(14)、外套(7)之間均具有間隙；線圈繞組(4)纏繞布置于線圈骨架(3)內端外側壁開設的環形槽中，內磁鋼(8)同軸地套裝于缸體(14)外壁，外磁鋼(6)同軸地安裝于外套(7)內壁，線圈骨架(3)分別與內磁鋼(8)和外磁鋼(6)之間具有間隙，內磁鋼(8)與外磁鋼(6)之間的底板(10)上固定有端蓋(13)；線圈繞組(4)通電在電磁力作用下帶動線圈骨架(3)和活塞桿(17)沿軸線方向移動輸出推拉力。

2.根據權利要求1所述的嵌套式氣電直驅作動器，其特征在于：

所述的活塞桿(17)由活塞(16)、氣體泄漏補償與懸浮支撐結構及滾珠導向裝置(19)共同支撐，承受徑向載荷和周向扭矩。

3.根據權利要求1所述的嵌套式氣電直驅作動器，其特征在于：

所述的氣體泄漏補償與懸浮支撐結構包括第一環形均壓槽(28)、徑向氣浮小孔(25)、第二流道(26)和柔性唇邊(27)，活塞(16)外側圓周面上分布有若干個沿軸向間隔布置的第一環形均壓槽(28)，每個第一環形均壓槽(28)的圓周上分布有若干個沿周向間隔均布的徑向氣浮小孔(25)，活塞(16)外端靠近外邊緣處開設有環形軸向布置的第二流道(26)，各個徑向氣浮小孔(25)連通于第二流道(26)；有桿腔(5)中壓縮氣體依次通過第二流道(26)和徑向氣浮小孔(25)到達第一環形均壓槽(28)，進而從第一環形均壓槽(28)達到活塞(16)與缸體(14)內壁間的第一間隙(23)；第二流道(26)外周圍的活塞(16)結構制成為柔性唇邊(27)，柔性唇邊(27)在壓縮氣體的作用下向徑向外側變形，進而密封活塞(16)與缸體(14)幫助實現氣體泄漏量的自適應補償。

4.根據權利要求1所述的嵌套式氣電直驅作動器，其特征在于：

所述的活塞(16)內側圓周面和活塞桿(17)之間安裝有密封圈(24)。

5.根據權利要求1所述的嵌套式氣電直驅作動器，其特征在于：

所述的線圈骨架(3)外端同軸地套裝在活塞桿(17)的外端并通過螺母(22)擰緊軸向固定。